DE2122472B2

DE2122472B2 - Wide-angle display device for displaying signal voltages

Info

Publication number: DE2122472B2
Application number: DE2122472A
Authority: DE
Inventors: Robert Bruce Davison Mich. Gelenius (V.St.A.)
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1970-05-06
Filing date: 1971-05-06
Publication date: 1978-10-12
Anticipated expiration: 1996-06-07
Also published as: DE2122472A1; CA937994A; GB1283167A; DE2122472C3; US3636447A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Weitwinkel-Anzeigegerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a wide-angle display device according to the preamble of claim 1.

Ein solches Weitwinkel-Anzeigegerät nach der US-PS 3168 689 weist in den beiden gegeneinander versetzten Magnetspulenanordnungen jeweils bifilar gewickelte Magnetspulen mit getrennt herausgeführten Anschlüssen auf. Durch entsprechende Beschallung mit Referenzspannungfdioden (Z- Dioden) wird der Stromverlauf in den Magnetspulen so eingerichtet, daß das Magnetfeld der einen Spulenanordnung in Abhängigkeit von der zunehmenden Signalspannung zunächst eine bis zu einem Höchstwert von Null linear ansteigende und daraufhin linear vom Höchstwert über Null bis zum negativen Höchstwert abfallende Magnetfeldstärke ergibt, während die zur ersten Spulenanordnung senkrecht stehende Spulenanordnung ein Gesamtmagnetfeld ergibt, das vom Höchstwert linear über Null bis zum negativen Höchstwert abfällt und daraufhin wieder bis zum Wert Null ansteigt. Es wird dadurch der sich nach der Richtung des resultierenden Magnetfeldes ausrichtende Mangetanker über einen Winkel von insgesamt etwa 270° verstellt. Nachteilig bei dieser Anordnung ist die Notwendigkeit der genauen Bifilarwicklung der beiden Spulenanordnungen sowie das Aussuchen der entsprechenden Referenzdioden, die außerdem nur für jeweils eine bestimmte Vergleichsspannungsquelle ausgesucht werden können. Ein weiterer Nachteil ergibt sich in dem auf etwas unter 270° beschränkten Winkelverstellbereich der Anzeige.Such a wide-angle display device according to US Pat. No. 3,168,689 has, in the two magnet coil arrangements offset from one another, each bifilar wound magnet coils with separately led out connections. The current flow in the magnet coils is set up by appropriate sounding with reference voltage diodes (Z diodes) in such a way that the magnetic field of one coil arrangement, depending on the increasing signal voltage, initially rises linearly up to a maximum value of zero and then linearly from the maximum value above zero to negative maximum value decreasing magnetic field strength results, while the perpendicular to the first coil arrangement coil arrangement results in a total magnetic field that falls linearly from the maximum value through zero to the negative maximum value and then rises again to the value zero. As a result, the mangetanker, which is aligned with the direction of the resulting magnetic field, is adjusted over an angle totaling approximately 270 °. The disadvantage of this arrangement is the need for the exact bifilar winding of the two coil arrangements and the selection of the corresponding reference diodes, which can also only be selected for a specific reference voltage source in each case. Another disadvantage arises in the angle adjustment range of the display, which is limited to a little under 270 °.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Anzeigegerät zu schaffen, das eine Anzeige von 360° zuläßt, wobei einfacher Aufbau und möglichst große Winkeltreue der Anzeige erreicht werden sollen.The invention is therefore based on the object to provide such a display device, the one Permits display of 360 °, with a simple structure and the greatest possible angular accuracy of the display should be.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Weitwinkel-Anzeigegerät der eingangs genannten Gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.The task is solved with a wide-angle display device of the type mentioned at the beginning with the characterizing features of claim 1.

Die durch eine Differenzverstärkeranordnung ermöglichte Aussteuerung der Spulenströme ist mit einfachen, gegeneinander um 90° versetzten Spulen in eine Winkelanzeige von nahezu 360° umsetzbar. Die Ansteuerung der jeweils zweiten Eingänge der Differenzverstärkeranordnungen über einen Spannungsteiler ermöglicht auf einfache Weise eine Anpassung in einem gewissen Rahmen an verschiedene Vergleichsspannungswerte. Damit ist ein Anzeigegerät geschaffen, das wirtschaftlicher herstellbar ist und einen universaleren Einsatz, beispielsweise zur Anzeige verschiedener, in elektrische Gleichspannungswerte umsetzbarer Größen beim Kraftfahrzeug gestattet.The control of the coil currents made possible by a differential amplifier arrangement is with simple bobbins offset from one another by 90 ° can be converted into an angle display of almost 360 °. the Control of the respective second inputs of the differential amplifier arrangements via a voltage divider enables an adaptation within a certain framework to different equivalent stress values in a simple manner. This creates a display device that can be produced more economically and is more universal Use, for example, to display various quantities that can be converted into electrical DC voltage values permitted for motor vehicles.

Eine Fortbildung des erfindungsgemäßen Gerätes nach Anspruch 2 ermöglicht mit heute üblichen Techniken die Herstellung eines kompakten, zuverlässigen und wirtschaflich herstellbaren Ansteuerteils.A further development of the device according to the invention according to claim 2 is made possible with today's standard Techniques the production of a compact, reliable and economically manufacturable control part.

Vorteilhafterweise bewirkt eine Ausgestaltung der Erfindung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 3 einen einfachen, in das Armaturenbrett von Kraftfahrzeugen leicht integrierbaren Aufbau.Advantageously, an embodiment of the invention according to the characterizing features of the Claim 3 a simple structure that can be easily integrated into the dashboard of motor vehicles.

Wenn die den zu erfassenden Anzeigeimpulsen entsprechenden Signalspannungen nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 4 ausgelegt werden, lassen sich die Ansteuerteile des Anzeigegerätes nach den kennzeichnenden Merkmalen der An; prüche 5 oder 6 besonders vorteilhaft in eine den heutigen integrierten Techniken entgegenkommende Form bringen.When the signal voltages corresponding to the display pulses to be detected after the characteristic Features of claim 4 are interpreted, the control parts of the display device can be the characteristic features of the An; prüche 5 or 6 particularly advantageous in one of today's integrated Bringing techniques to the fore.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in der Zeichnung zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing, for example; in the drawing shows

F i g. 1 ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, F i g. 1 is a circuit diagram of a preferred embodiment of the invention,

F i g. 2 eine teilweise aufgeschnittene isometrische Ansicht des erfindungsgemäßen Anzeigeteils,F i g. 2 is an isometric view, partially cut away, of the display part according to the invention;

Fig.3 eine Darstellung der in den Spulen des Anzeigegerätes nach Fi g. 2 fließenden Ströme bei sich ändernder Signalspannung,3 shows a representation of the in the coils of the display device according to Fi g. 2 flowing currents with itself changing signal voltage,

Fig.4 ein Feldvektordiagramm, in dem die Drehung des sich ergebenden Magnetfeldvektors in Abhängigkeit von der anzuzeigenden Signalspannung dargestellt ist, undFig. 4 is a field vector diagram in which the rotation of the resulting magnetic field vector as a function of the signal voltage to be displayed is and

Fig.5 ein Schaltbild einer weiteren Ausführung der Erfindung.5 is a circuit diagram of a further embodiment of the Invention.

Die in F i g. 1 dargestellte Schaltung ist beispielsweise bei einer Anwendung der Erfindung für einen elektrischen Drehzahlgeber verwendbar. Die Schaltung umfaßt eine Signalquelle 10, beispielsweise einen Tachogenerator, der eine proportional zur Motordrehzahl verlaufende Gleichspannung erzeugt. Es kann jedoch als Signalquelle 10 auch eine andere Form von Signalspannungsgenerator verwendet werden, dessen abgegebene Spannung eine zu erfassende Größe an irgendeinem Punkt des Fahrzeuges repräsentiert. Beispielsweise kann die Signalspannungsquelle 10 eine Anordnung sein, die eine dem Tankinhalt des Kraftfahrzeuges proportionale Spannung erzeugt. Die Signalspannungsquelle 10 liegt mit der negativen Klemme an Masse und ist mit ihrer positiven Klemme mit zwei einander entsprechenden Schaltungen 12 und 14 verbunden, die jeweils in den senkrecht zueinander im Anzeigegerät angeordneten Spulen 16 und 18 (Fig.2) Signalströme erzeugen. Dabei wird durch die Schaltungsanordnung 12 der Strom durch die Spule 16, durch die Schaltungsanordnung 14 der Strom durch die Spule 18 gesteuert. Eine Gleichstromquelle 20 dient als Spannungsversorgung für die beiden Schaltungen 12 und 14 und zugleich als feste Vergleichsspannung.The in F i g. 1 is shown for example in an application of the invention for a circuit electrical speed sensor can be used. The circuit comprises a signal source 10, for example one Tachometer generator that generates a direct voltage proportional to the motor speed. It can however, another form of signal voltage generator can also be used as the signal source 10, its output voltage represents a variable to be detected at any point on the vehicle. For example, the signal voltage source 10 can be an arrangement that corresponds to the tank contents of the motor vehicle proportional voltage generated. The signal voltage source 10 is applied to the negative terminal Ground and its positive terminal is connected to two corresponding circuits 12 and 14 connected, each in the perpendicular to each other arranged in the display unit coils 16 and 18 (Fig. 2) Generate signal currents. In this case, the circuit arrangement 12 causes the current to flow through the coil 16 the circuit arrangement 14 controls the current through the coil 18. A DC power source 20 serves as a Power supply for the two circuits 12 and 14 and at the same time as a fixed reference voltage.

Die positive Klemme der Signalspannungsquelle 10 ist in dem ausgeführten Beispiel mit der Basis eines PNP-Transistors 22 in der Schaltung 12 über einen Widerstand 24 und gleichzeitig mit der Kathode einer Diode 26 verbunden. Der Emitter des Transistors 22 ist über einen Widerstand 28 mit der positiven Klemme der Gleichspannungsquelle 20 verbunden und mit Masse über einen Widerstand 30 verbunden. Der Kollektor des Transistors 22 ist über einen Widerstand 34 mit der Basis eines NPN-Transistors 32 verbunden und gleichzeitig liegt an der Basis des Transistors 32 über einen Widerstand 35 die Anode der Diode 26. Diese Anode ist über einen Widerstand 36 gleichzeitig an Masse gelegt. Die Spule 16 liegt zwischen den Kollektoren des Transistors 32 und eines weiteren NPN-Transistors 38, wobei die Kollektoren wiederum über Widerstände 40 bzw. 42 mit der positiven Klemme der Gleichspannungsquelle 20 verbunden sind. Ein Widerstand 44 liegt zwischen den Emittern der Transistoren 32 und 38 und der Verbindungspunkt des Widerstandes 44 mit dem Emitter des Transistors 38 liegt über einen Widerstand 46 an Masse. Die Basis des Transistors 38 liegt an dem Mittelabgriff eines aus Widerständen 48 und 50 bestehenden Spannungsteilers, der an einer Seite an der positiven Klemme der Gleichspannungsquelle 20 und an der anderen Seite an Masse liegt.The positive terminal of the signal voltage source 10 is in the example carried out with the base of a PNP transistor 22 in the circuit 12 via a resistor 24 and at the same time with the cathode one Diode 26 connected. The emitter of transistor 22 is connected to the positive terminal of the via a resistor 28 DC voltage source 20 and connected to ground via a resistor 30. The collector of the Transistor 22 is connected through a resistor 34 to the base of an NPN transistor 32 and at the same time, the anode of the diode 26 is connected to the base of the transistor 32 via a resistor 35 The anode is connected to ground via a resistor 36 at the same time. The coil 16 lies between the Collectors of transistor 32 and a further NPN transistor 38, the collectors in turn are connected to the positive terminal of the DC voltage source 20 via resistors 40 and 42, respectively. A Resistor 44 lies between the emitters of transistors 32 and 38 and the connection point of the Resistor 44 with the emitter of transistor 38 is connected to ground via a resistor 46. The basis of the Transistor 38 is connected to the center tap of a voltage divider consisting of resistors 48 and 50, on one side to the positive terminal of the DC voltage source 20 and on the other side Mass lies.

Die Schaltung 14 ist ähnlich zur Schaltung 12 aufgebaut, d. h. die positive Klemme der Signalquelle 10 liegt gleichfalls über einen Widerstand 54 an der BasisThe circuit 14 is constructed similarly to the circuit 12, i. H. the positive terminal of the signal source 10 is also connected to the base via a resistor 54

ίο eines PNP-Transistors 52 und an der Kathode einer Diode 56. Der Emitter des Transistors 52 ist über einen Widerstand 58 mit der positiven Klemme der Gleichspannungsquelle 20 und über einen Widerstand 60 mit Masse verbunden. Der Kollektor des Transistors 52 ist mit der Basis eines NPN-Transistors 62 über einen Widerstand 64 verbunden und die Basis 62 liegt direkt an der Anode der Diode 56, wobei der Verbindungspunkt über einen Widerstand 66 an Masse liegt. Die Spule 18 liegt zwischen den Kollektoren des Transistors 62 und eines weiteren NPN-Transistors 68. wobei zwischen den Verbindungspunkten Spule/Kollektoren und der positiven Klemme der Gleichspannungsquelle 20 Widerstände 70 bzw. 72 geschaltet sind. Zwischen die Emitter der Transistoren 62 und 68 ist ein Widerstand 74 geschaltet und der Verbindungspunkt des Widerstandes 74 mit dem Emitter des Transistors 68 liegt über einen Widerstand an Masse. Die Basis des Transistors 68 liegt zusammen mit der Basis des Transistors 38 an dem Mittelabgriff des aus den Widerständen 48, 50 bestehenden Spannungsteilers.ίο a PNP transistor 52 and at the cathode one Diode 56. The emitter of transistor 52 is connected to the positive terminal of the DC voltage source via a resistor 58 20 and connected to ground via a resistor 60. The collector of transistor 52 is connected to the base of an NPN transistor 62 through a resistor 64 and the base 62 is direct at the anode of the diode 56, the connection point being connected to ground via a resistor 66. the Coil 18 lies between the collectors of transistor 62 and a further NPN transistor 68. wherein between the coil / collector connection points and the positive terminal of the DC voltage source 20 resistors 70 and 72 are connected. A resistor 74 is located between the emitters of transistors 62 and 68 switched and the connection point of the resistor 74 with the emitter of the transistor 68 is via a Resistance to ground. The base of the transistor 68 lies together with the base of the transistor 38 on the Center tap of the voltage divider consisting of resistors 48, 50.

Das Anzeigegerät besteht nach Fig. 2 aus zwei Spulen 16 und 18, die senkrecht zueinander auf den Körper eines Luftkern-Anzeigegerätes 77 gewickelt sind. Die Längsachsen der beiden Spulen stehen senkrecht aufeinander. In der Mitte der beiden Wicklungen 16 und 18 befindet sich ein Permanentmagnetanker 80, der die Form einer flachen runden Scheibe besitzt, die eine diametrale Magnetisierung aufweist. Die Ebene des Permanentmagnetankers 80 liegt parallel zur Ebene der Achsen der Spulen 16 und 18. Infolgedessen wird der Anker 80 gemeinsam durch das durch die Spulen 16 und 18 erzeugte Gesamtmagnetfeld beeinflußt. Der Anker 80 ist auf einer Welle 82 drehbar befestigt, die sich durch die Mitte des Ankers 80 erstreckt und senkrecht zu dieser verläuft. An dem einen Ende der Welle 82 ist eine Anzeigenadel oder ein Zeiger 84 angebracht, dessen Winkelstellung die Richtung des Magnetfeldes der Spulen 16 und 18 anzeigt. Durch die Spulen 16 und 18 wird in Abhängigkeit von der Richtung und der Größe des durch sie fließenden Stromes ein Magnetfeld in Richtung ihrer Spulenachse erzeugt. Wenn Richtung und Größe des Stromes in den beiden Spulen variiert wird, variiert sich die Richtung des erzeugten Gesamtmagnetfeldes in der durch die Achsen der Spulen 16 und 18 definierten Ebene gleichfalls. Der Permanentmagnetanker 80 wird durch das erzeugte Magnetfeld in Übereinstimmung mit dem entstandenen Gesamtmagnetfeld ausgerichtet. Damit wird durch eine Drehung des Ankers 80 der Zeiger 84 mitgeführt undThe display device consists of FIG. 2 of two coils 16 and 18 which are perpendicular to each other on the Body of an air core display device 77 are wound. The longitudinal axes of the two coils are perpendicular to each other. A permanent magnet armature is located in the middle of the two windings 16 and 18 80, which has the shape of a flat round disc, which has a diametrical magnetization having. The plane of the permanent magnet armature 80 is parallel to the plane of the axes of the coils 16 and 16 18. As a result, the armature 80 is common by the total magnetic field generated by the coils 16 and 18 influenced. The armature 80 is rotatably mounted on a shaft 82 which extends through the center of the armature 80 extends and is perpendicular to this. At one end of the shaft 82 is an indicator needle or a pointer 84 attached, the angular position of which indicates the direction of the magnetic field of the coils 16 and 18. Through the Coils 16 and 18 are activated depending on the direction and magnitude of the current flowing through them Magnetic field generated in the direction of their coil axis. When direction and magnitude of the current in the two Coils is varied, the direction of the total magnetic field generated varies in that through the axes of the coils 16 and 18 also defined plane. The permanent magnet armature 80 is generated by the Magnetic field aligned in accordance with the resulting total magnetic field. This means that a Rotation of the armature 80 of the pointer 84 carried along and

bo zeigt den Winkel des sich ergebenden Gesamtmagnetfeldes an.bo shows the angle of the resulting total magnetic field at.

In F i g. 3 ist die Größe des durch die beiden Spulen fließenden Stromes angegeben, und zwar zeigt Linie 86 die Größe des Stromes durch die Spule 16 und Linie 88 den Strom durch die Spule 18 an. Wenn die Ausgangsspannung der Signalquelle 10 Null ist, befindet sich der Transistor 22 in Sättigung und der Transistor 32 ist in der Nähe seines SDerrbereiches. Die Basissnan-In Fig. 3 is the size of the passed through the two coils flowing current indicated, namely line 86 shows the magnitude of the current through the coil 16 and line 88 the current through the coil 18 on. When the output voltage of the signal source 10 is zero, is located transistor 22 is in saturation and transistor 32 is near its SDerrange. The basic nan

nung des Transistors 38 wird durch die Widerstände 48 und 50 bestimmt und ergibt für diesen einen leitenden Zustand. Der resultierende Strom fließt durch den Widerstand 46 nach Masse ab und diese Stromrichtung wird willkürlich als negative Richtung bezeichnet und in dem Diagramm F i g. 3 dargestellt. Die Vorspannung an der Basis des Transistors 32, die durch den Spannungsabfall am Widerstand 35 und die Spannung der Diode 26 bestimmt wird, übersteigt gerade das Emitterpotential des Transistors 38, so daß der Transistor 32 soeben in den Leitfähigkeitsbereich kommt. Wenn die Ausgangsspannung der Signalquelle 10 ansteigt, nimmt auch das Potential an der Basis des Transistors 32 zu und dessen Leitvermögen wird erhöht. Damit nimmt der als negativ bezeichnete Strom durch die Spule 16 über den Widerstand 40 ab und nähert sich linear mit der Zunahme der Ausgangsspannung der Signalquelle 10 Null, bis diese Ausgangsspannung einen Wert A erreicht, bei dem das Potential am Kollektor des Transistors 32 gleich dem Potential am Kollektor des Transistors 38 ist. Bei diesem Ausgangsspannungswert ist der Strom durch die Spule 16 gleich Null. Bei weiterem Anwachsen der Ausgangsspannung der Signalquelle 10 nimmt das Leitungsverhalten des Transistors 32 weiterhin zu, so daß ein über den Widerstand 42 durch die Spule 16 und den Transistor 32 fließender Strom hervorgerufen wird, der hier als positiv gerichteter Strom bezeichnet ist. Dieser nimmt linear mit der Zunahme der Ausgangsspannung der Signalquelle 10 zu, bis diese einen Wert B erreicht, bei welchem die Diode 26 in Rückwärtsrichtung vorgespannt ist. Ab diesem Wert bleibt die Vorspannung an der Basis des Transistors 32 und infolgedessen der Strom durch die Spule 16 so lange konstant, bis die Ausgangsspannung der Signalquelle 10 zu einem Wert C anwächst, bei welchem der Transistor 22 in den Sperrbereich kommt. Die Basisvorspannung des Transistors 32 nimmt von da ab mit weiterem Anwachsen der Ausgangsspannung der Signalquelle 10 linear ab und das Leitungsverhalten des Transistors 32 und damit der positive Strom durch die Spule 16 wird vermindert, bis die Ausgangsspannung einen Wert D erreicht, bei weilchem das Potential am Kollektor des Transistors 32 wiederum gleich dem (festen) Potential am Kollektor des Transistors 38 ist. Es fließt wieder kein Strom durch die Spule 16. Bei weiterer Zunahme der Ausgangsspannung der Signalquelle 10 wird der Transistor 32 weiter gesperrt, wobei der (negative) Strom durch die Spule 16 sich vergrößert. Diese Zunahme erfolgt bis zur Ausgangsspannung F., bei der die vollständige Sperrung des Transistors 32 erreicht ist. Von da ab fließt der maximale (negative) Strom durch Spule 16. Aus der Form der Linie 86 in F i g. 3 ist also zu erkennen, daß der Strom sich angenähert wie eine Sinusform verhält.Voltage of transistor 38 is determined by resistors 48 and 50 and results in a conductive state for this. The resulting current flows through the resistor 46 to ground and this current direction is arbitrarily designated as the negative direction and in the diagram F i g. 3 shown. The bias voltage at the base of transistor 32, which is determined by the voltage drop across resistor 35 and the voltage of diode 26, just exceeds the emitter potential of transistor 38, so that transistor 32 just comes into the conductivity range. When the output voltage of the signal source 10 increases, the potential at the base of the transistor 32 also increases and its conductivity is increased. The negative current through the coil 16 through the resistor 40 thus decreases and approaches zero linearly with the increase in the output voltage of the signal source 10 until this output voltage reaches a value A at which the potential at the collector of the transistor 32 equals the potential at the collector of transistor 38 is. At this output voltage value, the current through coil 16 is zero. With a further increase in the output voltage of the signal source 10, the conduction behavior of the transistor 32 continues to increase, so that a current flowing through the resistor 42 through the coil 16 and the transistor 32 is produced, which is referred to here as a positive current. This increases linearly with the increase in the output voltage of the signal source 10 until it reaches a value B at which the diode 26 is biased in the reverse direction. From this value, the bias voltage at the base of the transistor 32 and, as a result, the current through the coil 16 remains constant until the output voltage of the signal source 10 increases to a value C at which the transistor 22 enters the blocking range. The base bias voltage of transistor 32 decreases linearly with further increase in the output voltage of signal source 10 and the conduction behavior of transistor 32 and thus the positive current through coil 16 is reduced until the output voltage reaches a value D , at which point the potential am The collector of transistor 32 is in turn equal to the (fixed) potential at the collector of transistor 38. Again, no current flows through the coil 16. If the output voltage of the signal source 10 increases further, the transistor 32 continues to be blocked, the (negative) current through the coil 16 increasing. This increase takes place up to the output voltage F., at which the complete blocking of the transistor 32 is reached. From then on, the maximum (negative) current flows through coil 16. From the shape of line 86 in FIG. 3 it can be seen that the current behaves approximately like a sinusoidal shape.

Durch die Schaltung 14 wird der Strom durch die Spule 18 in ähnlicher Weise gesteuert. Jedoch sind die Vorspannungen an den Transistoren 52 und 62 derart, daß eine Art Phasenverschiebung die Linie 88 ähnlich einer Kosinuslinie werden läßt.Circuit 14 controls the current through coil 18 in a similar manner. However, they are Bias voltages on transistors 52 and 62 such that some sort of phase shift resembles line 88 a cosine line.

Der Strom durch die Spule 18 ist zunächst negativ und konstant, bis die Ausgangsspannung der Signalquelle 10 einen Wert F erreicht, von dem ab der negative Strom geringer wird und gegen Null geht bis zu einer Größe der Ausgangsspannung G, bei der die Kollektoren der Transistoren 62 und 68 auf gleichem Potential sind und kein Strom durch die Spule 18 fließt. Bei zunehmender Ausgangsspannung der Signalquelle 10 wird der Strom durch die Spule 18 positiv bis zum Wert H der Ausgangsspannung, von dem ab der positive Strom konstant ist bis zum Wert I der Ausgangsspannung. Daraufhin nimmt der positive Strom mit weiterer Zunahme der Ausgangsspannung ab, bis diese einen Wert / erreicht, bei welchem wiederum kein Strom durch die Spule 18 fließt. Bei weiterer Zunahme der Ausgangsspannung der Signalquelle 10 wird der Strom durch die Spule 18 negativ und nimmt in negativer Richtung zu bis zum Wert K der Ausgangsspannung, von wo ab der negative Strom seinen konstanten Höchstwert beibehält.The current through the coil 18 is initially negative and constant until the output voltage of the signal source 10 reaches a value F, from which the negative current decreases and approaches zero up to a level of the output voltage G at which the collectors of the transistors 62 and 68 are at the same potential and no current flows through coil 18. When the output voltage of the signal source 10 increases, the current through the coil 18 becomes positive up to the value H of the output voltage, from which point the positive current is constant up to the value I of the output voltage. The positive current then decreases with a further increase in the output voltage until it reaches a value / at which again no current flows through the coil 18. With a further increase in the output voltage of the signal source 10, the current through the coil 18 becomes negative and increases in the negative direction up to the value K of the output voltage, from where the negative current maintains its constant maximum value.

Es ist also aus Fig.3 zu ersehen, daß die Spulenströme 86 bzw. 88 durch die Spulen 16 bzw. 18 näherungsweise sinus- bzw. kosinusförmige Gestalt besitzen. Wegen des Zusammenhanges zwischen Strom und Magnetfeld steilen die Linien 86 und 88 in Fig.3 gleichzeitig die Größe der zugeordneten Magnetfelder dar.It can be seen from Fig.3 that the Coil currents 86 and 88 through the coils 16 and 18, respectively, approximately sinusoidal or cosinusoidal shape own. Because of the relationship between the current and the magnetic field, the lines 86 and 88 in FIG. 3 are steep at the same time represents the size of the assigned magnetic fields.

In F i g. 4 ist die Lage des resultierenden Magnetfeldvektors in der Ebene des Magnetankers 80 dargestellt. Die Spule 16 erzeugt dabei ein mit der Achse X ausgerichtetes Magnetfeld und die Spule 18 ein mit der Achse Yausgerichtetes Magnetfeld. Beim Ausgang Null der Signalquelle 10 wird das entstehende Gesamtmagnetfeld durch den Vektor 90 dargestellt. Wenn der Spannungsausgang der Signalquelle 10 bis zur Größe A zunimmt, so dreht sich der resultierende Vektor 90 im Uhrzeigersinn von der dargestellten Anfangsstellung aus und ist bei Wechsel in dem Magnetfeld 86 mit der Richtung Y ausgerichtet. Wenn die Ausgangsspannung der Signalquelle 10 bis zu einer zwischen F und B gelegenen Größe anwächst, bei der die Ströme durch die Spulen 16 und 18 gleich sind, so ist der resultierende Vektor 90 weiter im Uhrzeigersinn zwischen den beiden Achsen X und V in 45° Abweichung ausgerichtet. Bei weiterem Ansteigen der Ausgangsspannung der Signalquelle 10 wird der resultierende Vektor wie bereits beschrieben in Uhrzeigerrichtung weiter gedreht, bis er schließlich die durch die Pfeilspitze in F i g. 4 angezeigte Endstellung beim Wert K der Ausgangsspannung erreicht. Wenn die Ausgangsspannung der Signalquelle 10 von Null bis K zunimmt, dreht sich der resultierende Vektor 90 um fast 306°.In Fig. 4 shows the position of the resulting magnetic field vector in the plane of the armature 80. The coil 16 generates a magnetic field aligned with the X axis and the coil 18 generates a magnetic field aligned with the Y axis. At the output zero of the signal source 10, the resulting total magnetic field is represented by the vector 90. If the voltage output of the signal source 10 increases to size A , the resulting vector 90 rotates clockwise from the illustrated starting position and is aligned with the direction Y when the magnetic field 86 changes. If the output voltage of the signal source 10 increases to a value between F and B at which the currents through the coils 16 and 18 are the same, the resulting vector 90 is further clockwise between the two axes X and V with a deviation of 45 ° aligned. If the output voltage of the signal source 10 increases further, the resulting vector is rotated further in the clockwise direction, as already described, until it finally reaches the values indicated by the arrowhead in FIG. 4 reached end position at value K of the output voltage. As the output voltage of signal source 10 increases from zero to K , the resulting vector 90 rotates nearly 306 °.

Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemä-Ben Schaltung ist in F i g. 5 dargestellt. Es ist hier nur der Teil der Schaltung gezeigt, der gegenüber 1 abgeändert ist. Die beiden Schaltungen gemeinsamen Schaltungselemente sind mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet.
Es sind gegenüber F i g. 1 die Widerstände 24,30, 35, 54 und 60 und die Dioden 26 und 56 fortgelassen. Die positive Klemme der Signalquelle 10 ist direkt mit der Basis des Transistors 52 verbunden und zwischen der positiven Klemme der Signalspannungsquelle 10 und der positiven Quelle der Gleichspannungsquelle 20 befindet sich ein aus den Widerständen 90 und 92 bestehender Spannungsteiler, dessen Mittelabgriff mit der Basis des Transistors 22 verbunden ist.Another embodiment of the circuit according to the invention is shown in FIG. 5 shown. Only that part of the circuit which has been modified from FIG. 1 is shown here. The circuit elements common to both circuits are denoted by the same reference numerals.
There are opposite Fig. 1 the resistors 24, 30, 35, 54 and 60 and the diodes 26 and 56 are omitted. The positive terminal of the signal source 10 is directly connected to the base of the transistor 52 and between the positive terminal of the signal voltage source 10 and the positive source of the DC voltage source 20 there is a voltage divider consisting of the resistors 90 and 92, the center tap of which is connected to the base of the transistor 22 connected is.

Diese Schaltung nach F i g. 5 arbeitet wie folgt: wenn die Ausgangsspannung der Signalquelle 10 gleich Null ist, wird das Potential an der Basis des Transistors 22 durch den Spannungsteiler 90, 92 bestimmt. Dadurch wird eine Sättigung des Transistors 22 hervorgerufen und der Transistor 32 gerade am Anfang seines Leitfähigkeitzustandes gehalten. Wenn die Ausgangsspannung der Signalquelle 10 zunimmt, nimmt auch das Potential am Emitter des Transistors 22 zu und die Basisvorspannung des Transistors 32 wird erhöht. Das Leitvermögen des Transistors 32 nimmt infolgedessenThis circuit according to FIG. 5 works as follows: when the output voltage of the signal source 10 is zero is, the potential at the base of the transistor 22 is determined by the voltage divider 90, 92. Through this a saturation of the transistor 22 is caused and the transistor 32 just at the beginning of its Conductivity state held. When the output voltage of the signal source 10 increases, so does that Potential at the emitter of transistor 22 increases and the base bias of transistor 32 is increased. That As a result, the conductivity of the transistor 32 decreases

linear mit dem Anwachsen der Ausgangsspannung der Signalquelle 10 zu, bis der Transistor 32 zur Sättigung kommt. Danach bleibt der Ausgang des Transistors 32 konstant, bis die Ausgangsspannung der Signalquelle 10 so weit zunimmt, daß der Transistor 22 aus dem Sättigungsbereich herausgelangt, von wo ab die Basisvorspannung des Transistors 32 abnimmt und damit sein Leitverhalten herabgesetzt wird. Die Stromleitung des Transistors 32 nimmt mit wachsender Ausgangsspannung der Signalquelle 10 von dort an ab, bis er in den Sperrbereich kommt. Der aus dieserlinearly with the increase in the output voltage of the signal source 10 until the transistor 32 saturates comes. Thereafter, the output of the transistor 32 remains constant until the output voltage of the signal source 10 increases so far that the transistor 22 comes out of the saturation region, from where the Base bias of transistor 32 decreases and thus its conductivity is reduced. the The current conduction of transistor 32 decreases with increasing output voltage of signal source 10 from there on, until it comes into the restricted area. The one from this

Funktionsweise resultierende Strom durch die Spule 16 ist gleichfalls durch die Linie 86 in F i g. 3 dargestellt.Functioning of the resulting current through the coil 16 is also indicated by the line 86 in FIG. 3 shown.

Die Funktionsweise der Schaltung 14 in Fig.5 ist wiederum ähnlich wie die Funktionsweise der Schaltung 12 mit der Ausnahme, daß die Vorspannungen an den Transistoren 52 und 62 so geändert sind, daß sich eine Phasenverschiebung des Stromes durch die Spule 18 gegenüber des Stromes durch die Spule 16 ergibt. Der resultierende Stromverlauf durch die Spule 18 wird damit durch den Linienzug 88 in F i g. 3 dargestellt.The mode of operation of the circuit 14 in FIG. 5 is again similar to the mode of operation of the circuit 12 with the exception that the bias voltages on transistors 52 and 62 are changed so that one Phase shift of the current through the coil 18 compared to the current through the coil 16 results. Of the The resulting current course through the coil 18 is thus indicated by the line 88 in FIG. 3 shown.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Wide-angle display device for displaying the output voltage of a signal source, with two magnet coil arrangements offset from one another by 90 °, with a magnet armature aligned in the direction of the resulting magnetic field and with a voltage source delivering a fixed reference voltage, characterized in that the magnet coil arrangements each have a coil (16; 18) include that the coils (16; 18) are each controlled by a differential amplifier arrangement (32, 38, 40, 42, 62, 68, 70, Tl) , one input of which is via a voltage divider (48, 50) is at a fixed potential to the reference voltage source (20), while the respective other input via a non-linear circuit (22, 24, 26, 30, 34-36; 52, 54, 56, 60, 64, 66 or 22, 90, 92, 34, 36; 52, 64, 66) is controlled as a function of the signal source voltage in such a way that the current through the magnet coils (16; 18) becomes a sequence of linea when the signal voltage increases from 0 to the maximum value r current values increasing with the signal voltage, constant maximum and minimum values and linearly decreasing current values (86; 88) and that these inputs are interconnected in such a way that the zero crossings of the current flow through one coil (16; 18) are at signal voltage values (A, D; G, J) that are approximately the middle of the constant current range in each case determine other coil (18,16).

2. Display device according to claim 1, characterized in that the differential amplifier arrangements (32, 38, 40, 42; 62, 68, 70, 72) two current control devices (transistors 32, 38; 62, 68), between whose current outputs (collectors) the coils (16; 18) are connected, the connection points of the coils each via resistors (40, 42; 70, 72) with the Comparison voltage source are connected.

3. Display device according to claim 1 or 2, characterized in that the according to the direction of the resulting magnetic field aligning magnet armature (80) is connected to a pointer (84).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the voltage the signal source (10) between a first voltage which is lower than the comparison voltage the comparison voltage source (20), and a second voltage which is higher than the comparison voltage is to change depending on the change in the value to be displayed.

5. Display device according to claim 4, characterized in that the non-linear control circuit (22, 24, 26, 30, 34-36; 52, 54, 56, 60, 64, 66) each have a current control device (transistors 22; 52) includes the voltage divider (34, 35,36; 64, 66) and each one conductive only in one direction Current control device (diodes 26; 56) one input of the differential amplifier arrangement (32, 38, 40.42; 62,68,70,72) controls.

6. Display device according to claim 4, characterized in that the non-linear control circuit (22, 90, 92, 34, 36; 52, 64, 66) each comprises a current control device (transistors 22; 52) which via voltage dividers (34, 3 ¹ B; 64, 66) controls one input of the differential amplifier arrangement (32, 38, 40, 42; 62, 68, 70, 72), the one current control device (22) via a voltage divider (90, 92) between the signal voltage source (10 and Comparison voltage source (20) is controlled, while the other current control device (52) is controlled directly by the signal voltage source.